DE3605635A1 - DEVICE FOR LIMITING THE MAXIMUM RADIATION INTENSITY - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Begrenzung der maximalen Strahlungsintensität einer Strahlungs quelle, insbesondere eines Lasers, sowie eine Einrich tung zur Einkopplung hoher Strahlungsintensitäten ei ner Strahlungsquelle, insbesondere eines Impulslasers, in eine Lichtleitfaser.The invention relates to a device for limitation the maximum radiation intensity of a radiation source, in particular a laser, and a device device for coupling in high radiation intensities ner radiation source, in particular a pulse laser, into an optical fiber.
Zur Begrenzung der Strahlungsintensität von Strahlungs quellen sind z.B. Graufilter mit unterschiedlichen, je doch festen Transparenzen bekannt. Weiterhin sind bei Brillen sog. selbsttönende Gläser bekannt, deren Trans parenz sich mit zunehmender Intensität des Sonnenlich tes verringert.To limit the radiation intensity of radiation sources are e.g. Gray filter with different, each known firm transparencies. Furthermore, at Glasses known as self-tinting glasses, the trans parity with increasing intensity of sunlight tes reduced.
Die bekannten Einrichtungen sind nicht geeignet, die Strahlungsintensität einer Strahlungsquelle auf ein be stimmtes Maximum zu begrenzen, darunterliegende Inten sitäten jedoch ungehindert durchzulassen. Auch reagie ren derartige Einrichtungen viel zu langsam auf Inten sitätsspitzen, so daß insbesondere bei der Verwendung von Lasern als Strahlungsquelle Materialschäden auf grund von Intensitätsüberhöhungen auftreten. Insbeson dere bei Impulslasern können derartige Intensitätsüber höhungen durch räumliche (hot spots) und zeitliche Mo dulationen des Laserimpulses entstehen.The known devices are not suitable for Radiation intensity of a radiation source on a be limit the right maximum, underlying integers but let pass through unhindered. Also react Ren such facilities too slow on Inten sity peaks, so that especially when using damage from lasers as a radiation source occur due to excessive intensity. In particular those with pulse lasers can have such intensity increases due to spatial (hot spots) and temporal mo Dulations of the laser pulse arise.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung eine Einrichtung zur Begrenzung der maximalen Strahlungsintensität einer Strahlungsquelle, insbesondere eines Lasers zu schaf fen, welche analog zu elektrischen Sicherungen schnell und zuverlässig reagiert, und damit die von der Strah lung durchleuchteten oder bestrahlten Teile vor unzu lässig hohen Strahlungsintensitäten schützt und somit auch die Einkopplung höherer mittlerer Strahlungsinten sitäten in optische Einrichtungen wie z.B. Lichtleitfa sern ermöglicht.It is therefore an object of the invention to provide a device for Limiting the maximum radiation intensity of a Radiation source, in particular a laser which, similar to electrical fuses, quickly and reacts reliably, and thus from the beam illuminated or irradiated parts casually protects high radiation intensities and thus also the coupling of higher average radiation inks in optical devices such as Light guide enables.
Diese Aufgabe wird durch eine nach den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 oder des Patentan spruchs 2 ausgebildete Einrichtung gelöst.This task is characterized by one after the Features of claim 1 or patent Proverb 2 trained device solved.
Die Erfindung macht sich die Erkenntnis zu Nutze, daß im Brennpunkt eines fokussierten Laserstrahles bei Überschreiten materialspezifischer Energiedichten durch Multiphotonenabsorption und Kaskaden-Ionisation ein Plasma entsteht, welches der Laserstrahl nicht mehr durchdringen kann (siehe Dissertation von Dipl.Phys Jürgen Munschau "Theoretische und experimentielle Un tersuchungen zur Erzeugung , Ausbreitung und Anwendung laserinduzierter Stoßwellen", TU Berlin 1981, Seiten 46ff). Dieser Vorgang wird als Breakdown-Effekt be zeichnet, wobei der sog. Breakdown-Schwellwert, also der Wert der Strahlungsintensität, bei der die Plasma bildung einsetzt, von dem durchstrahlten Medium abhan gig ist. Dieser Breakdown-Schwellwert beträgt bei spielsweise für Luft unter Atmosphärendruck ca. 2× 1014 W/m2 und bei destilliertem Wasser 6,4×1013 W/m2. Der Breakdown-Effekt wurde in der vorgenannten Dissertation im Zusammenhang mit der Erzeugung von Stoßwellen untersucht; darüberhinausgehende technische Anwendungen sind nicht erwähnt.The invention makes use of the knowledge that in the focus of a focused laser beam when material-specific energy densities are exceeded by multiphoton absorption and cascade ionization, a plasma is formed which the laser beam can no longer penetrate (see dissertation by Dipl.Phys Jürgen Munschau "Theoretical and Experimental Un studies on the generation, propagation and application of laser-induced shock waves ", TU Berlin 1981, pages 46ff). This process is referred to as the breakdown effect, the so-called breakdown threshold value, i.e. the value of the radiation intensity at which the plasma formation begins, being dependent on the irradiated medium. This breakdown threshold is, for example, about 2 × 10 14 W / m 2 for air under atmospheric pressure and 6.4 × 10 13 W / m 2 for distilled water. The breakdown effect was examined in the aforementioned dissertation in connection with the generation of shock waves; technical applications beyond this are not mentioned.
Besonders vorteilhaft läßt sich eine derartige Durch bruchstrecke mit definiertem Breakdown-Schwellwert zur Absicherung von Lichtleitfasern bei Einkopplung hoher Strahlungsintensitäten einsetzen. Insbesondere bei der Verwendung von Impulslasern treten Laserimpulse mit Spitzenintensitäten auf, die über der Zerstörungs schwelle des Lichtleitermaterials liegen können. Hier durch kommt es zu Materialschäden insbesondere im Bereich der Einkoppelseite des Lichtleiters. Vor allem in den Fällen, in denen das Laserlicht als Werkzeug zur Material- oder Gewebebearbeitung dienen soll, stören derartige Intensitätsspitzen besonders, da sie die eingestrahlte Gesamtintensität nicht unbeträchtlich erhöhen können.Such a through can be particularly advantageous break distance with defined breakdown threshold Protection of optical fibers when coupling high Use radiation intensities. Especially with the Laser pulses occur with the use of pulse lasers Peak intensities above that of destruction threshold of the light guide material may lie. Here due to material damage, especially in the Area of the coupling side of the light guide. Especially in the cases in which the laser light as a tool for Material or fabric processing is intended to interfere such intensity peaks especially since they are the radiated total intensity is not insignificant can increase.
Bei der Verwendung von Gasen als Breakdown-Medium kann der Breakdown-Schwellwert in vorteilhafter Weise durch den Gasdruck eingestellt werden.When using gases as a breakdown medium can the breakdown threshold in an advantageous manner the gas pressure can be adjusted.
Zur Einkopplung hoher Strahlungsintensitäten in eine Lichtleitfaser hat es sich weiterhin als besonders vor teilhaft erwiesen, wenn die Strahlung nicht wie bisher üblich, fokussiert, sondern divergierend in die Licht leitfaser eingekoppelt wird. Dies kann im einfachsten Falle durch eine direkt vor der Stirnfläche der Licht leitfaser angeordnete Zerstreuungslinse oder durch eine konkav ausgebildete Eintrittsstirnfläche der Lichtleit faser durchgeführt werden. Als Öffnungswinkel für das in die Lichtleitfaser eintretende Strahlenbündel hat sich ein Minimum von 8° herausgestellt. Durch diese Maßnahme wird bei der Verwendung von Impulslasern die Impulsenergie über mehrere Moden verteilt, wodurch lo kale Intensitätsüberhöhungen und Selbstfokussierung un terdrückt werden. Durch diese Maßnahme wird die Zer störungsschwelle der Lichtleitfaser heraufgesetzt, so daß in Verbindung mit einer vorgeschalteten Durch bruchstrecke eine höhere mittlere Strahlungsintensität und damit Strahlungsleistung durch die Lichtleitfaser geleitet werden kann. Eine derartige Maßnahme kann je doch auch unabhängig von der Verwendung einer Durch bruchstrecke zur Anwendung kommen.For coupling high radiation intensities into one Optical fiber continues to be special Proven if the radiation is not as before usual, focused, but diverging into the light conductive fiber is coupled. The easiest way to do this Trap one in front of the face of the light diverging lens arranged by a fiber or by a concave entrance face of the light guide fiber. As an opening angle for that has rays entering the optical fiber a minimum of 8 ° was found. Through this Measure is taken when using pulse lasers Pulse energy distributed over several modes, whereby lo kale intensities and self-focusing un be suppressed. With this measure the Zer interference threshold of the optical fiber raised, so that in connection with an upstream through fracture path a higher average radiation intensity and thus radiation power through the optical fiber can be directed. Such a measure can ever but also regardless of the use of a through break line are used.
Im folgenden wird die Erfindung anhand dreier teilweise schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele be schrieben.In the following the invention is based on three parts schematically illustrated embodiments be wrote.
Es zeigenShow it
Fig. 1 eine Einrichtung zur Begrenzung der maximalen Strahlungsintensität zum Schutz optischer Gerä te; Fig. 1 shows a device for limiting the maximum radiation intensity te protection of optical Gerä;
Fig. 2 eine Einrichtung gemäß Fig. 1 mit indirekt wirkender Durchbruchstrecke; FIG. 2 shows a device according to FIG. 1 with an indirectly acting breakthrough distance;
Fig. 3 eine Einrichtung zur Einkopplung hoher Strah lungsintensitäten in eine Lichtleitfaser. Fig. 3 shows a device for coupling high radiation intensities in an optical fiber.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel wird der parallele Lichtstrahl 1.1 eines Lasers 2 mit tels einer Fokussierlinse 3 auf eine Durchbruchstrecke 4 fokussiert, wobei das austretende Strahlenbündel 1.2 mittels einer weiteren Optik 5 in eine beliebige und daher nicht näher dargestellte optische Komponente 6 eingekoppelt wird, die vor dem Überschreiten einer ma ximalen Strahlungsintensität geschützt werden soll. Die Durchbruchstrecke 4 besteht aus einem für den Spektral bereich des Lasers hochtransparenten Material, wobei es sich hierbei sowohl um einen Festkörper als auch um ei ne Flüssigkeit oder ein Gas handeln kann. Der Break down-Schwellwert, also der Wert der Strahlungsintensi tät, bei der eine Plasmabildung schlagartig einsetzt und die Durchbruchstrecke für das Laserlicht undurch lässig wird, ist materialabhängig und läßt sich insbe sondere bei Gasen leicht durch Druckänderungen beein flussen. Bei Verwendung von Gasen kommt vorteilhafter weise noch hinzu, daß die Durchbruckstrecke nach einem Breakdown sich sehr schnell wieder regeneriert und da mit wieder transparent wird. Durch geeignete Wahl der Brennweite der Fokussierlinse 3 und des verwendeten Ma terials für die Durchbruchstrecke ist die Schaltschwel le über einen großen Bereich variabel. Nähere Angaben hierzu, insbesondere zu dem Einfluß der Optik können der o. g. Dissertation entnommen werden. Da die Scha densschwellen optischer Materialien im Bereich von ei nigen 1013 W/m2 liegen, lassen sich bereits mit den in der o. g. Dissertation untersuchten Materialien Me thanol, Glyzerin, destilliertem Wasser und Luft als Durchbruchmaterial brauchbare Sicherungen von optischen Komponenten vor überhöhten Strahlungsintensitäten schaffen. Aufgrund der hohen, im Nanosekundenbereich liegenden Schaltgeschwindigkeit können mit einer der artigen Einrichtung schädliche Leistungsspitzen bei spielsweise aus Impulslasern herausgefiltert werden, so daß die durchschnittliche Intensität der einzelnen Laserimpulse sehr viel höher gewählt werden kann als es bisher möglich war, ohne die nachfolgende, im Laser strahl angeordnete optische Komponente durch zu inten sive Laserimpulse zu zerstören. Die Lebensdauer derart geschützter optischer Komponenten wird dadurch dra stisch erhöht.In the exemplary embodiment shown in FIG. 1, the parallel light beam 1.1 from a laser 2 is focused on a breakthrough path 4 by means of a focusing lens 3 , the emerging beam bundle 1.2 being coupled into any optical component 6 , which is therefore not shown, by means of further optics 5 which should be protected from exceeding a maximum radiation intensity. The breakthrough section 4 consists of a highly transparent material for the spectral range of the laser, which can be both a solid and a liquid or a gas. The breakdown threshold value, i.e. the value of the radiation intensity, at which plasma formation suddenly begins and the breakthrough distance for the laser light becomes impermeable, is material-dependent and can be influenced particularly easily by gases due to pressure changes. When using gases, it is also advantageous that the break-through section regenerates again very quickly after a breakdown and thus becomes transparent again. By a suitable choice of the focal length of the focusing lens 3 and the material used for the breakthrough distance, the switching threshold is variable over a wide range. Further information on this, in particular on the influence of optics, can be found in the above dissertation. Since the damage thresholds of optical materials are in the range of a few 10 13 W / m 2 , methanol, glycerine, distilled water and air as breakthrough material can already be used to protect optical components from excessive radiation intensities with the materials examined in the above thesis . Due to the high switching speed in the nanosecond range, harmful power peaks can be filtered out from pulse lasers with one of the devices, so that the average intensity of the individual laser pulses can be chosen much higher than was previously possible without the subsequent laser beam arranged optical component to destroy by too intense laser pulses. The life of such protected optical components is drastically increased.
Fig. 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Schutz optischer Komponenten vor unzu lässig hohen Strahlungsintensitäten, bei der mittels eines Strahlenteilers 7 ein kleiner Bruchteil der Strahlungsenergie eines Impulslasers 8 ausgekoppelt und mittels einer Fokussierlinse 9 in eine Durchbruch strecke 10 geleitet wird. Der Breakdown-Schwellwert dieser Durchbruchstrecke 10 ist auf den ausgekoppelten Anteil der gesamten Strahlungsenergie des Lasers 8 ab gestimmt. Mittels eines optischen oder elektrischen De tektors 11 wird ein optischer Durchbruch registriert und mit einem entsprechenden elektrischen Signal ein Strahlenschalter 12 gesteuert. Der Strahlenschalter 12 ist zwischen einer dem Strahlenteiler 7 nachgeschalte ten optischen Verzögerungsstrecke 13 und der zu schützenden optischen Komponente 14 angeordnet und kann z.B. auf elektromagnetischer oder elektrooptischer Ba sis, z.B. als Kerr- oder als Flüssigkristallzelle, aufgebaut sein. Der Vorteil dieses Ausführungsbeispie les gegenüber dem in Fig. 1 dargestellten besteht darin, daß keine die Strahlparameter des Lasers (z.B. Phasenfront) beeinflussende Manipulationen am Laser strahl vorgenommen werden müssen. Fig. 2 shows another embodiment showing a device for protection of optical components against inadmissible high radiation intensities, a small fraction of the radiation energy coupled in by means of a beam splitter 7 a pulse laser 8 and stretch in a breakthrough by means of a focusing lens 9 is passed 10th The breakdown threshold value of this breakthrough distance 10 is matched to the decoupled portion of the total radiation energy of the laser 8 . An optical breakthrough is registered by means of an optical or electrical detector 11 , and a radiation switch 12 is controlled with a corresponding electrical signal. The beam switch 12 is arranged between an optical delay line 13 connected downstream of the beam splitter 7 and the optical component 14 to be protected and can be constructed, for example, on an electromagnetic or electro-optical basis, for example as a Kerr or a liquid crystal cell. The advantage of this exemplary embodiment compared to that shown in FIG. 1 is that no manipulations on the laser beam influencing the beam parameters of the laser (eg phase front) have to be carried out.
Die Fig. 3 zeigt eine Einrichtung zum Einkoppeln hoher Strahlungsintensitäten in eine Lichtleitfaser. Dabei wird die Strahlung eines Lasers 15 mittels einer Fo kussierlinse 16 auf eine Durchbruchstrecke 17 fo kussiert, wobei die austretende Strahlung über eine Zerstreuungslinse 18 in die Lichtleitfaser 19 eingekop pelt wird. Die Durchbruchstrecke 17 entspricht den in den Fig. 1 und 2 beschriebenen Ausführungen und schirmt die Lichtleitfaser vor Intensitätsspitzen ab, die über der Zerstörungsschwelle des Lichtleitermaterials lie gen. Die Zerstreuungslinse 18 verteilt die Strahlungs energie über mehrere Moden, wodurch lokale Intensitäts überhöhungen und Selbstfokussierung unterdrückt wird. Die Zerstreuungslinse 18 befindet sich unmittelbar an der Einkoppelstirnfläche der Lichtleitfaser und ist so ausgelegt, daß das in die Lichtleitfaser eintretende Strahlungsbündel einen Öffnungswinkel von mindestens 8° aufweist. Die maximale Aufweitung des einzukoppelnden Strahlungsbündels ist vom Akzeptanzwinkel der Licht leitfaser abhängig. Zur Verminderung von Reflexionsver lusten kann der Zwischenraum zwischen der Zerstreuungs linse 18 und der Lichtleitfaser 19 in bekannter Weise verklebt oder mit einer sog. Indexmatching-Flüssigkeit gefüllt werden. FIG. 3 shows a device for coupling high radiation intensities in an optical fiber. The radiation from a laser 15 is kissed by a fo kussierlinse 16 on a breakthrough distance 17 fo, the emerging radiation is coupled via a diverging lens 18 into the optical fiber 19 . The breakthrough path 17 corresponds to the embodiments described in FIGS. 1 and 2 and shields the optical fiber from intensity peaks which lie above the destruction threshold of the optical fiber material. The diverging lens 18 distributes the radiation energy over several modes, thereby suppressing local intensity increases and self-focusing . The diverging lens 18 is located directly on the coupling face of the optical fiber and is designed so that the radiation beam entering the optical fiber has an opening angle of at least 8 °. The maximum widening of the radiation beam to be coupled in depends on the acceptance angle of the optical fiber. To reduce Reflexionsver losses, the space between the diverting lens 18 and the optical fiber 19 can be glued in a known manner or filled with a so-called index matching liquid.
Die Funktion der Zerstreuungslinse 18 kann auch von einer entsprechend konkav angeschliffenen oder geätzten Stirnfläche der Lichtleitfaser übernommen werden.The function of the diverging lens 18 can also be taken over by a correspondingly concavely ground or etched end face of the optical fiber.
Claims (8)
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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US07/014,717 US5080468A (en) | 1986-02-21 | 1987-02-13 | Device for limiting maximum radiation intensity |
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Publications (2)
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DE (1) | DE3605635A1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3838272C1 (en) * | 1988-11-11 | 1990-01-11 | Messerschmitt-Boelkow-Blohm Gmbh, 8012 Ottobrunn, De | Injecting (coupling in) laser radiation |
DE4125952A1 (en) * | 1991-08-06 | 1993-05-06 | Dornier Gmbh, 7990 Friedrichshafen, De | OPTICAL DEFLECTION UNIT WITH INTENSITY DEPENDENT REFLECTION CAPACITY |
DE19734810B4 (en) * | 1997-08-12 | 2008-11-20 | Diehl Bgt Defence Gmbh & Co. Kg | Controllable light attenuator arrangement |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
IL108413A0 (en) * | 1994-01-23 | 1994-04-12 | Turovets Igor | Method and device for deep ultraviolet laser microsurgery in biological liquid environment |
GB9407893D0 (en) * | 1994-04-21 | 1994-06-15 | British Nuclear Fuels Plc | Radiation coupling arrangements |
US6069730A (en) * | 1998-08-14 | 2000-05-30 | Trw Inc. | Phase conjugated master oscillator-power amplifier breakdown control |
US8839783B2 (en) * | 2009-07-24 | 2014-09-23 | Jorge Simon Hernandez | Apparatus and method for collecting and distributing radiation |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3433555A (en) * | 1965-03-04 | 1969-03-18 | Univ Ohio State Res Found | Optical fuse |
GB1266777A (en) * | 1968-07-15 | 1972-03-15 | ||
DE1589721B2 (en) * | 1967-03-25 | 1975-06-26 | Eltro Gmbh, Gesellschaft Fuer Strahlungstechnik, 6900 Heidelberg | Protection device against the effects of optical radiation |
DE2832847A1 (en) * | 1978-07-26 | 1980-02-14 | Sigma Instr Gmbh | Safety device for laser endoscope - has beam directed onto converter connected to comparison circuit to test radiation level before use |
US4410239A (en) * | 1981-04-17 | 1983-10-18 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Nonlinear optical device using self-trapping of light |
DE2406173C2 (en) * | 1973-02-08 | 1984-08-30 | Quantel S.A., Orsay | Arrangement for eliminating excessive intensities in a laser beam |
DE3031589C2 (en) * | 1979-09-11 | 1985-05-15 | Asahi Kogaku Kogyo K.K., Tokio/Tokyo | Device for determining damage in an optical fiber for the transmission of laser power |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1894042A (en) * | 1927-06-22 | 1933-01-10 | Jenkins Lab | Gaseous light valve |
DE2517019A1 (en) * | 1975-04-17 | 1976-10-28 | Friedrich Dipl Phys Bodem | Laser beam input into fibre optic cable - uses heat dissipating and loss reducing immersion fluid |
IT1117550B (en) * | 1977-08-01 | 1986-02-17 | Righini Giancarlo | TRANSPORT AND FOCUS SYSTEM OF LASER RADIATION WITH OPTICAL FIBER PARTICULARLY FOR MEDICAL SURGICAL AND BIOLOGICAL APPLICATIONS |
US4464021A (en) * | 1981-04-01 | 1984-08-07 | United Technologies Corporation | Isolator for high power radiation |
US4597639A (en) * | 1984-05-07 | 1986-07-01 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Dielectric air-interface plasma optical power limiter |
-
1986
- 1986-02-21 DE DE19863605635 patent/DE3605635A1/en active Granted
-
1987
- 1987-01-17 EP EP87100563A patent/EP0233479B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-02-13 US US07/014,717 patent/US5080468A/en not_active Expired - Fee Related
- 1987-02-20 JP JP62035972A patent/JPS62204243A/en active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3433555A (en) * | 1965-03-04 | 1969-03-18 | Univ Ohio State Res Found | Optical fuse |
DE1589721B2 (en) * | 1967-03-25 | 1975-06-26 | Eltro Gmbh, Gesellschaft Fuer Strahlungstechnik, 6900 Heidelberg | Protection device against the effects of optical radiation |
GB1266777A (en) * | 1968-07-15 | 1972-03-15 | ||
DE2406173C2 (en) * | 1973-02-08 | 1984-08-30 | Quantel S.A., Orsay | Arrangement for eliminating excessive intensities in a laser beam |
DE2832847A1 (en) * | 1978-07-26 | 1980-02-14 | Sigma Instr Gmbh | Safety device for laser endoscope - has beam directed onto converter connected to comparison circuit to test radiation level before use |
DE3031589C2 (en) * | 1979-09-11 | 1985-05-15 | Asahi Kogaku Kogyo K.K., Tokio/Tokyo | Device for determining damage in an optical fiber for the transmission of laser power |
US4410239A (en) * | 1981-04-17 | 1983-10-18 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Nonlinear optical device using self-trapping of light |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
"Theor. u. exper. Untersuch. zur Erzeugung, Ausbreitung und Anwendung Laserinduzierter Stosswellen" vom J. Munschau, Berlin 1981, D 83, TU Berlin, S. 46-53 * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3838272C1 (en) * | 1988-11-11 | 1990-01-11 | Messerschmitt-Boelkow-Blohm Gmbh, 8012 Ottobrunn, De | Injecting (coupling in) laser radiation |
DE4125952A1 (en) * | 1991-08-06 | 1993-05-06 | Dornier Gmbh, 7990 Friedrichshafen, De | OPTICAL DEFLECTION UNIT WITH INTENSITY DEPENDENT REFLECTION CAPACITY |
US5347395A (en) * | 1991-08-06 | 1994-09-13 | Dornier Gmbh | Optical power limiting device |
DE19734810B4 (en) * | 1997-08-12 | 2008-11-20 | Diehl Bgt Defence Gmbh & Co. Kg | Controllable light attenuator arrangement |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0233479A3 (en) | 1990-05-02 |
EP0233479A2 (en) | 1987-08-26 |
US5080468A (en) | 1992-01-14 |
DE3605635C2 (en) | 1992-02-27 |
EP0233479B1 (en) | 1993-03-17 |
JPS62204243A (en) | 1987-09-08 |
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